Macha bacteriana: É possível melhorar a resistência das cultivares? Alice Maria Quezado Duval Embrapa Hortaliças

Macha bacteriana: É possível melhorar a resistência das cultivares? Alice Maria Quezado Duval Embrapa Hortaliças

Mancha bacteriana Evolução dos sintomas em folhas e frutos *Lavouras de tomate para processamento industrial

O(s) Patógeno(s) Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Vauterin, 1995, 2000 Pseudomonas gardneri Sutic, 1957 X. axonopodis pv. vesicatoria (Amidolítico -) X. vesicatoria (Amidolítico +) Xanthomonas gardneri Deley, 1979 X. euvesicatoria Grupo A Raça T1 X. vesicatoria Grupo B Raça T2 (Amidolítico +) X. perforans Grupo C Raça T3/T4 (Amidolítico -) X. gardneri Grupo D Raça T2 Jones et al., 2004 Mab: uma doença, vários patógenos

Espécies que causam a mancha bacteriana Xanthomonas euvesicatoria (T1) Xanthomonas vesicatoria (T2) Xanthomonas gardneri ( T2 ) Xanthomonas perforans (T3 e T4): Itaberaí-GO, 2007 Inoculação artificial

Identificação das Xanthomonas da mancha bacteriana Foto: Edivânio Araújo, 2010 Quezado-Duval et al., Embrapa/UnB COT 84, 2012

Xanthomonas perforans - TOMI Frequência de ocorrência de espécies de Xanthomonas 100,00% 80,00% 98,90% 2009-2011 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 0,55% 0,00% 0,55% X. perforans X. gardneri X. vesicatoria X. euvesicatoria Projeto CNPq-MAPA, Edital 64 Boletim de Pesquisa 100.

Identificação das espécies/raças: Hospedeiras diferenciais Espécies/ Raças Bonny Best Hawaii 7998 Hawaii 7981/ PI128216 L716 XE/T1 S HR S S XV e XG/T2 S S S S XP/T3 S S HR S XP/T4 S S S HR

Identificação das espécies/raças: Hospedeiras diferenciais RH em NIL216 RH em H7998 avrxv3 T3 1 2 3 M 4 5 6 avrrxv T1 65 4 pb 68 0 pb Genes de avirulência são Efetores (fatores de patogenicidade)

Xanthomonas perforans Raça T4 Produto do gene avrxv3 não é reconhecido Não ocorre HR = resistência Suscetibilidade, sintomas normais Isolados T4 em Sumaré, SP, 2011 Araújo et al., 2017. Plant Pathology 66:159-168

A dificuldade para o desenvolvimento de cultivares com resistência aos patógenos bacterianos, como as Xanthomonas, está na grande variação natural desses patógenos e na herança quantitativa das resistências encontradas Wang et al., 2018

Resistência varietal: QuanTitativa e QuaLitativa QUANTITATIVA [Quanto ao efeito/expressão do(s) gene(s) R] Doença, mas com menor severidade Progresso lento, ganhos em produtividade na presença do patógeno Níveis quantitativos distintos entre variedades Perceptível entre híbridos TOMI Genética complexa (Herança quantitativa) Quantitative Trait Locus: Rx3 (maior efeito no QTL) Maior estabilidade Menores níveis de severidade à uma gama de tipos do patógeno (espécies/raças)

Resistência varietal: QuanTitativa e QuaLitativa QUALITATIVA ( tudo ou nada ) Doença não se estabelece, sem sintomas aparentes Reações microscópicas de hipersensibilidade (HR) Genética simples (geralmente monogênica) de efeito maior ou parcial Ainda não disponível em variedades comerciais para Mab Típico: Gene Pto vs Pseudomonas syringae pv. tomato raça 0 Gene Xv3 vs Xanthomonas perforans raça T3 Menor estabilidade Pode ficar ou ser ineficaz contra certas raças (Ex. Xv3 vs. XP/raça T4) Desejável, mas sobre uma base quantitativa ou em variedades multilinhas

Fontes, genes, marcadores (Wang et al., 2018) Esp/ Raças Fontes Locus Marcadores Referências XE/T1 Hawaii7998 Rx3 Rx3-L1 Yang & Francis, 2005 XP/T3 PI128216* Rx4 Pcc12 Pei et al., 2012 Hawaii7981 Xv3 Pcc12 Wang et al., 2011; Zhao et al., 2015 PI114499** - TOM144, 196... Sun et al., 2011 XP/T4 LA716*** RXopJ4 J350, 351... Sharlach et al., 2013 XG PI114499** - TOM202, 180... Hutton et al., 2010 Hawaii 7998 - - Hutton et al., 2010 LA2533, LA1545* - InDel Liabeuf, 2016 *Solanum pimpinellifolium ** S. lycopersicon var. cerasiforme *** S. pennellii

Ensaio de Controle Químico, 2 híbridos comerciais Severidade da mancha bacteriana (notas de 1 a 5) Embrapa Hortaliças/UFG/Unilever Bestfoods, Goiânia, 2008. 4 3 2 1 Hypeel 108 U 2006 0 140,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tratamentos Produtividade t.ha-1 120,00 100,00 80,00 60,00 Hypeel 108 U 2006 40,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tratamentos Nascimento, 2009

Resistência Quantitativa Heinz9425 Ohio 8245 Imagem: Leonardo Giordano

Tomate para mesa estaqueado (TOME), lavoura no Paraná BRS Nagai Bom desempenho em lavouras com Mab e PB Seleção assistida por marcador QTL Rx3 Fonte de resistência: Ohio 8245 (Agrocica 45) - TOMI Imagens: Leonardo Boiteux

Variedades TOMI Hypeel 108 + Heinz 9553 AP 533 BRS Sena

M OHIO LAM156 L613 L627 L629 U2006 AP529 AP533 BRS SENA AG45-PL-1 AG45-PL-2 AG45-PL-3 AG45-PL-4 AG45-PL-16 AG45-PL-17 AG45-PL-18 AG45-PL-5 AG45-PL-6 AG45-PL-7 AG45-PL-8 AG45-PL-10 AG45-PL-11 AG45-PL-12 AG45-PL-13 AG45-PL-14 AG45-PL-15 Presença do QTL Rx3-L1 em Agrocica 45 (Ohio8245), linhagens derivadas e BRS Sena XANTHOMONAS (Rx3) C11 Imagem: Leonardo Boiteux

PI 114490 x Isolados brasileiros XG e XP/T3 X. gardneri PI 114490 X T3 (X. perforans) Embrapa Hortaliças, Brasília, DF, 2004 e 2005. PI 114490 Yuba (S)

Abordagem biotecnológica Variedade de tomate mesa transgênica com gene Bs2 (Capsicum) Flórida, EUA (a partir da construção de Tai et al., 1999) Estabilidade maior é esperada em função da presença conservada do efetor avrbs2 nas populações de Xanthomonas Porém, passível de quebra Resistente (HR) Suscetível

Próximos passos/sugestão Incorporação dos genes R em linhagens avançadas (parentais de híbridos estabelecidos e/ou promissores) por meio de cruzamento com as fontes e seleção assistida por marcadores (MAS), de acordo com a diversidade dos patógenos bacterianos priorizando os adaptados/existentes, mas visando a piramidação, dada a possibilidade de entrada de novos tipos via semente importada.

Grata pela atenção alice.quezado@embrapa.br